自制流體壓強與流速關系演示教具的探索

陳智源

摘 要：現有初中物理配備的教具中缺少流體壓強與流速關系相關實用教具，不能直接地演示流體壓強與流速的關系。本實驗器材能直觀、清楚、快速地展現流體流速慢的位置壓強大，流速快的位置壓強小的科學事實，幫助學生實現有效觀察。

關鍵詞：流體壓強；流速關系；演示教具

一、自制本教具的目的意義

1.現有初中物理配備的教具中缺少相關實用教具，不能直接演示流體壓強與流速的關系。

2.本實驗器材能直觀快速地展現流體流速慢的位置壓強大，流速快的位置壓強小的科學事實，幫助學生實現直觀有效的觀察，解決學生的認知難點。

3.通過自制教具的實踐過程，提高了自己的動手能力以及對學科教學的掌控能力，更好地挖掘了自己的科學研究精神，在反復的研究過程中，對科學與生活的密切聯系有了深入的認識。

4.教具制作材料為學習生活中的常見用品飲料瓶、注射器和玻璃管，幫助學生樹立變廢為寶的環保理念，提高學生的創造意識。

5.本設計能有效降低儀器設備的成本，（現有的飛機升力實驗成本偏高，操作條件要求較高）。現象非常明顯，極具推廣價值。

二、原理：流體流速越大的位置壓強越小，流速越慢的位置壓強越大

當注水量一定時，粗管處與細管處的流量相同，但流速不同，管粗的位置流速慢，管細的地方流速快。流速慢的玻璃管上方液柱高，流速快的玻璃管上方液柱低，從而說明液體流速慢位置方壓強大，流速快的位置壓強小。

三、制作材料

5 ml和20 ml的注射器各一只，4 mm細玻璃管兩根，6 mm細玻璃管一根，飲料瓶一個，膠皮管一根，木板一塊，鐵棍一根。

四、制作過程

1.將5 ml和20 ml一次性注射器去掉活塞，用刀將兩端消掉，制成圓柱狀，在外壁上的中央打一個4 mm的孔洞。

2.截取直徑4 mm長30 cm的玻璃管兩根，把玻璃管插到打好的孔中，并用玻璃膠封住，防止漏水。

3.將直徑6 mm的玻璃管用酒精燈加熱，并彎成約九十度的彎管，與飲料瓶瓶蓋相連。

4.用玻璃管和注射器的膠塞把5 ml和20 ml的注射器連接起來，再固定在木板上，增強穩定性。

5.用支架把去底的飲料瓶固定住，就制成了與圖所示的流體（液體）壓強與流速關系演示器。

五、使用方法

把帶顏色的水倒入飲料瓶中。打開彈簧夾，排除玻璃管中的氣體，然后讓流體通過演示器，就會看到在玻璃管中出現不同高度的液面，細管上的液面低，粗管上面的液面高。液面低，流體壓強小，液面高，流體壓強大，從而驗證，流速與壓強的關系。

六、本實驗器材的幾點說明

1.注射器如果使用醫療單位的廢棄物，一定要注意消毒清洗，以保證健康需要。

2.一次性注射器為為聚乙烯塑料制品，易于加工，安全實用，比較耐用，可以借助化學實驗室的打孔器打孔。

注釋：圖片透明處為玻璃制品，灰色為塑料制品，黑色為金屬制品。

編輯 王團蘭endprint